(16分)图所示为一种摆式摩擦因数测量仪,可测量轮胎与地面间动摩擦因数,基主要部件有:底部固定有轮胎橡胶片的摆锤和连接摆锤的轻质细杆。摆锤的质量为m,细杆可绕轴

(16分)图所示为一种摆式摩擦因数测量仪,可测量轮胎与地面间动摩擦因数,基主要部件有:底部固定有轮胎橡胶片的摆锤和连接摆锤的轻质细杆。摆锤的质量为m,细杆可绕轴

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(16分)图所示为一种摆式摩擦因数测量仪,可测量轮胎与地面间动摩擦因数,基主要部件有:底部固定有轮胎橡胶片的摆锤和连接摆锤的轻质细杆。摆锤的质量为m,细杆可绕轴O在竖直平面内自由转动,摆锤重心到O点距离为L。测量时,测量仪固定于水平地面,将摆锤从与O等高的位置处静止释放。摆锤到最低点附近时,橡胶片紧压地面擦过一小段距离s(s<L),之后继续摆至与竖直方向成θ角的最高位置。若摆锤对地面的压力可视为大小为F的恒力,重力加速度为g,求

(1)摆锤在上述过程中损失的机械能;
(2)在上述过程中摩擦力对摆锤所做的功;
(3)橡胶片与地面之间的动摩擦因数。
答案
(1)△E=mgLcosθ;(2)Wf="-" mgLcosθ;;(3)μ=mgLcosθ。
解析
(1)摆锤在上述过程中损失的机械能△E=mgLcosθ;
(2)在上述过程中摩擦力对摆锤所做的功Wf="-" mgLcosθ;;
(3)橡胶片与地面之间的动摩擦因数:μ=mgLcosθ。
举一反三
如图所示,小球从一定高处落到竖直放置在地面上的轻质弹簧上,直至速度为零,则从最低点开始往上运动到最高点的过程中
A.小球的动能先增大后减小
B.小球的动能最大的位置与向下运动过程中动能最大的位置相同
C.小球克服重力做功等于弹簧弹力做功
D.小球在弹簧原长处离开弹簧

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关于功和能的下列说法正确的是(     )
A.功有正功、负功,所以功是矢量
B.一个物体受到了力,并发生了位移,那么这个力就对物体做了功
C.一对静摩擦力做的功总是大小相等,一正一负
D.一对滑动摩擦力做的功总是大小相等,一正一负

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如图11所示,固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为m的小球,小球与一轻质弹簧一端相连,弹簧的另一端固定在地面上的A点,已知杆与水平面之间的夹角θ<45°,当小球位于B点时,弹簧与杆垂直,此时弹簧处于原长。现让小球自C点由静止释放,在小球滑到杆底端的整个过程中,关于小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能,下列说法正确的是(  )
A.小球的动能与重力势能之和保持不变
B.小球的动能与重力势能之和先增大后减少
C.小球的动能与弹簧的弹性势能之和增加
D.小球的重力势能与弹簧的弹性势能之和保持不变

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如图所示,地面和半圆轨道面PTQ均光滑。质量M =" l" kg、长L =" 4" m的小车放在地面上,右端与墙壁的距离为s =" 3" m,小车上表面与半圆轨道最低点P的切线相平。现有一质量m =" 2" kg的滑块(不计大小)以v0 =" 6" m/s的初速度滑上小车左端,带动小车向右运动。小车与墙壁碰撞时即被粘在墙壁上,已知滑块与小车表面的滑动摩擦因数μ = 0.2,g取10 m/s2。求:
(1)判断小车与墙壁碰撞前是否已与滑块相对静止并求小车与墙壁碰撞时滑块的速度;
(2)若滑块在圆轨道滑动的过程中不脱离轨道,求半圆轨道半径R的取值范围。
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一人用力踢质量为1千克的皮球,使球由静止以10米/秒的速度飞出。假定人踢球瞬间对球平均作用力是200N,球在水平方向运动了20米停止。那么人对球所做的功为    
A. 500焦B.4000焦C. 200焦D.50焦

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